Parfois, dans certaines conditions, un petit morceau relativement sphérique de l'atmosphère qui nous entoure s'enflamme brièvement. Étant donné que ce phénomène est mieux vu la nuit et n'a aucune explication naturelle évidente, il n'est pas surprenant que de nombreux mythes aient surgi autour de lui. Ces boules de feu sont appelées lumières errantes, lumières de Saint-Elme, lumières fantômes ou boules de feu. Auparavant, on croyait qu'ils pendaient avec nos tombes, dansaient le long des berges des rivières, signalaient l'approche d'un tremblement de terre et pénétraient dans les cabines des avions. Même aujourd'hui, nous n'avons pas d'explication claire sur la façon dont ils surviennent et ce qu'ils font. Mais cela ne signifie pas que les scientifiques ont renoncé à essayer de le comprendre. En juin, le chercheur chinois Hui-Chun Wu a proposé une nouvelle explication convaincante de ce phénomène,en publiant un article dans Scientific Reports.
Certaines boules de feu sont des déchets d'organismes vivants. Par exemple, la décomposition de la matière vivante dans les zones marécageuses (ou même dans les fosses communes des forêts polonaises) libère du méthane et des gaz contenant du phosphore tels que l'hydrogénophosphate, qui peuvent s'enflammer soudainement au contact de l'oxygène, entraînant une tache de lumière scintillante en suspension dans air. D'autres boules de feu sont de nature électrique, s'embrasant à l'intérieur de la terre lors de tremblements de terre, lorsque la collision de rochers libère un flux d'électrons qui montent à la surface, où ils interagissent avec l'air, créant des éclairs de lumière. Mais certaines boules de feu se forment dans l'atmosphère, généralement lors d'orages violents, et elles sont appelées boules de feu.
Les éclairs de boule peuvent être de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel et dans une grande variété de tailles - de la boule de verre jouet habituelle aux grandes balles de fit sur lesquelles les gens s'assoient parfois. Ils peuvent se former à l'intérieur des espaces confinés, couler dans les cheminées et même pénétrer dans les fenêtres fermées. En plus de produire de la lumière, les boules de feu peuvent générer des décharges et émettre souvent un sifflement ou un bourdonnement et une forte odeur nauséabonde. En règle générale, la boule de feu ne dure que quelques secondes et brûle avec l'intensité d'une ampoule domestique brillante. La nature imprévisible et volatile de la foudre en boule rend difficile la formulation d'une théorie convaincante pour expliquer sa nature, mais des rapports sur ses bizarreries ont été reçus pendant des siècles et continuent d'arriver aujourd'hui.
Par exemple, au printemps 1963, le regretté astronome Roger Jennison effectuait un vol de nuit à travers les nuages d'orage et a remarqué l'apparition d'une balle en feu de la taille d'un ballon de basket peu de temps après que la foudre a frappé l'avion. Selon lui, ce ballon "est apparu du côté du cockpit et a volé le long de l'allée entre les sièges, en maintenant une altitude et une course constantes jusqu'à ce qu'il soit visible". À une autre occasion, une résidente du Royaume-Uni a déclaré qu'elle était chez elle, «lorsqu'une énorme boule orange, semblable à un pamplemousse, mais plus orange et friable sur les bords, est entrée par une fenêtre qui était fermée et sur laquelle les rideaux étaient également tirés. Il a volé horizontalement à environ la hauteur des épaules pendant environ 10 secondes, après quoi il y a eu un coup de foudre juste au-dessus de ma tête, si fort que je suis tombé de la chaise."
La pénétration de la foudre dans les immeubles résidentiels et leur capacité à se former à l'intérieur des avions se sont révélées extrêmement difficiles à expliquer. Les explications de leur formation sont encore plus variées que leurs caractéristiques physiques. Par exemple, selon diverses théories, la foudre en boule peut être un nuage de particules de silicium incandescentes, une réaction nucléaire naturelle, une hallucination épileptique causée par la foudre, un trou noir miniature, un composé de cellulose et d'autres polymères naturels, et une bulle de plasma remplie de micro-ondes.
L'hypothèse de la bulle micro-onde est à la base des travaux de Wu, un scientifique de l'Université du Zhejiang à Hangzhou, en Chine. Les scientifiques avaient précédemment supposé que de telles bulles pouvaient se former sous l'influence du rayonnement micro-ondes des nuages orageux ou des masers atmosphériques, mais Wu a émis l'hypothèse que ces micro-ondes proviennent d'un faisceau d'électrons qui accélèrent presque à la vitesse de la lumière lorsque la foudre frappe le sol. Ces électrons sont accélérés à de telles vitesses sous l'influence du champ électrique, qui se produit lorsque le flux d'électrons se déplace pas à pas de la base du nuage vers le sol juste avant un éclair lumineux. «À la pointe d'un éclair qui atteint la Terre», écrit Wu, «un faisceau d'électrons se déplaçant à une vitesse proche de la lumière peut se former, qui à son tour génère un rayonnement micro-ondes intense».
Quelle que soit la source, les micro-ondes atmosphériques génèrent du plasma, chargeant l'air ambiant. Ce rayonnement exerce une pression suffisante pour former une bulle à partir du plasma diffusé, que nous appelons la foudre en boule. Les micro-ondes piégées à l'intérieur de cette bulle continuent de générer du plasma et maintiennent ainsi la bulle pendant sa courte durée de vie. Finalement, la foudre de la boule s'éteint parce que le rayonnement à l'intérieur de la bulle est dispersé. Parfois, cette bulle éclate, les micro-ondes sont libérées vers l'extérieur, ce qui entraîne une explosion.
La présence de micro-ondes et de plasma en tant que composants de la foudre en boule peut expliquer certaines de ses propriétés. Par exemple, les micro-ondes peuvent pénétrer la vitre des fenêtres, de sorte que les fenêtres fermées n'interfèrent pas avec l'apparition de la foudre en boule dans la pièce. Les micro-ondes peuvent également produire un son perceptible lorsqu'ils entrent en contact avec l'oreille interne humaine, et le plasma qu'ils génèrent peut à son tour produire de l'ozone à partir de l'oxygène atmosphérique, qui a une odeur piquante.
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Ce qui distingue la théorie des éclairs de boule des autres théories, c'est qu'elle explique comment ils apparaissent à l'intérieur des avions. Les électrons, minuscules cousins des atomes, sont capables de traverser la peau métallique d'un corps d'avion après avoir atteint des vitesses proches de la lumière à l'extérieur de celui-ci, grâce à un éclair. Ensuite, les électrons piégés à l'intérieur de l'avion émettent des micro-ondes, qui forment des éclairs en boule. La séquence électrons-micro-ondes-plasma explique également la taille des boules de feu, puisque la longueur du faisceau d'électrons dispersé par un coup de foudre correspond au diamètre typique de la bulle hyperfréquence résultante - environ 20 à 50 centimètres.
Comme c'est toujours le cas avec les nouvelles hypothèses scientifiques, vous devez maintenant faire beaucoup de travail pour confirmer l'hypothèse de W. Il faudra beaucoup d'expériences pour tester le mécanisme électron-micro-ondes-plasma, à la suite de quoi la foudre en boule se forme. Ici, il sera nécessaire de développer une méthodologie pour générer des éclairs en boule à la demande, puis d'étudier les caractéristiques des électrons et des micro-ondes.
Selon Wu, si son hypothèse est confirmée, sa théorie soulèvera plusieurs questions importantes concernant les menaces posées par les électrons rapides et le rayonnement micro-ondes qui surviennent à proximité de personnes prises dans un orage. Pensez à ce qui s'est passé l'année dernière dans le Dakota du Sud. Une vidéo filmée par un témoin de l'incident montre une boule de lumière tombant rapidement du ciel pendant un orage.
